Fasciola hepatica : estudo proteômico e caracterização de proteínas relevantes na relação parasito-hospedeiro

Fasciola hepatica é o parasito causador da fasciolose, doença transmitida através dos alimentos, que afeta a produção pecuária e a saúde humana. Embora a doença seja tratada com anti-helmínticos, as possibilidades de reinfecção e o desenvolvimento de resistência ao triclabendazol exigem novas estratégias de controle. Os produtos de excreção/secreção liberados pelo parasito durante a infecção auxiliam a sobrevivência do parasito, protegendo-o das respostas do hospedeiro, permitindo sua sobrevivência durante um longo período no hospedeiro vertebrado e a finalização do ciclo larval no hospedeiro intermediário. Este trabalho teve como objetivo gerar uma análise proteômica dos estágios intra-mamífero, adulto e NEJ (juvenil recentemente desencistado), de F. hepatica. Até o momento, os dados gerados representam o maior número de proteínas identificadas para este parasito. A classificação funcional revelou a presença de proteínas envolvidas em diferentes processos biológicos, muitos dos quais representam achados originais para este organismo. Além disso, os padrões de infecção dos parasitos são frequentemente ligados ao comportamento do hospedeiro intermediário, o qual pode desempenhar um papel na distribuição e acumulação dos parasitos. Os dois proteomas analisados neste trabalho possuem diferenças em abundância de proteínas individuais e entre as categorias funcionais. Estas diferenças podem ser causadas pelas características do ciclo biológico do parasito em cada hospedeiro (duração do ciclo de vida, quantidade de cercárias geradas, durabilidade das metacercárias, competição com outros parasitos), aspectos biológicos (como idade ou espécie) ou variações ambientais (temperatura, umidade, estação). A compreensão dos mecanismos moleculares subjacentes à interação com os hospedeiros intermediário e definitivo pode fornecer dados que auxiliem a busca de novos alvos no diagnóstico e controle da fasciolose.Fasciola hepatica is the agent of fasciolosis, a foodborne zoonosis that affects livestock production and human health. Although flukicidal drugs are available, re-infection and expanding resistance to triclabendazole demand new control strategies. Parasite compounds released during infection, known as excretory/secretory products, mediate parasite survival within the host. ESP are thought to protect parasites from host responses, allowing them to survive for a long period in the vertebrate host and complete their larval cycle in the intermediate host. This work provides in-depth proteomic analysis of F. hepatica intra-mammalian stages, adult and NEJ (newly existed juvenile), and represents the largest number of proteins identified to date for this parasite. Functional classification revealed the presence of proteins involved in different biological processes, many of which represent original findings for this organism and are can be vital for parasite survival within the host. In addition, infection patterns of parasites are often tied to host behavior, and intermediate host behavior can play a role in shaping the distribution and accumulation of parasites. The two proteomes analyzed here have differences in protein abundance, categories and individual proteins. The differences found here could be due to differences in the biological cycle of the parasite in the host (as duration of the life cycle, amount of cercariae generated, durability of metacercariae, competition with other parasites), biological aspects (as age or species) or environmental variabilities (as temperature, humidity, season). Understanding the molecular mechanisms underlying the complex interaction with the intermediate and definitive host could provide relevant clues, aiding the search for novel targets in diagnosis and control of fasciolosis

Caracterización de Inhibidores de Serino-proteasas (Serpinas) de Fasciola hepatica como fundamento para el desarrollo de nuevos métodos de control de la Fasciolosis

Las proteasas son enzimas notables que participan en innumerables procesos fisiológicos importantes en los animales. Sin embargo, la proteólisis no regulada puede llevar a la aparición de algunas enfermedades funcionales. Los inhibidores de proteasas desempeñan funciones cruciales en el desarrollo y la supervivencia de los parásitos. Estos inhibidores participan en la modulación de las respuestas inmunes de sus huéspedes vertebrados. Los miembros de la familia de las serpinas (inhibidores de serino-proteasas por sus siglas en inglés) son inhibidores irreversibles de las serino-proteasas y regulan los sistemas relacionados con la defensa contra los parásitos. Actualmente hay información limitada disponible sobre los inhibidores de la proteasa del trematodo hematófago Fasciola hepatica. En esta tesis, se caracterizaron cuatro serpinas de F. hepatica (FhS-1 - FhS-4). La caracterización bioquímica reveló que rFhS-2 inhibe la actividad de la catepsina G de neutrófilos humanos. Comparativamente, rFhS-4 inhibe la actividad de la quimotripsina pancreática bovina y la catepsina G. En consecuencia, el índice de estequiometría (SI) para rFhS-2 y catepsina G fue 2.6, mientras que para rFhS-4 fue 2.4 para quimotripsina y 1.3 para catepsina G. Además, se observó la formación de complejos irreversibles entre rFhS-2 y rFhS-4 con estas proteasas. El análisis bioquímico de rFhS-4 demuestra que tiene una constante de segundo orden (ka) de 3.8 x 103 M-1 s-1 para quimotripsina. De manera similar, con otras serpinas, ambas proteínas recombinantes se unen a la heparina con alta afinidad. La localización en tejidos demostró que estas serpinas no están localizadas en los mismos órganos, que FhS-2 se localiza en el ovario y FhS-4 en las células intestinales, y ambos se ubicaron conjuntamente en las espinas dentro del tegumento. Estos hallazgos proporcionan la base para los posibles roles funcionales de estas proteínas como parte de un mecanismo del gusano adulto para evadir el sistema inmunitario del huésped y proteger los huevos para continuar el ciclo de vida del parásito. Una mayor comprensión del papel funcional de estas serpinas podría conducir al descubrimiento de nuevas intervenciones de control antiparasitario

Genetic analyses suggest burrow sharing by Río Negro tuco-tucos (Ctenomys rionegrensis)

Genetic analyses of kinship can generate important insights into social structure, particularly forspecies for which direct observations of social relationships are challenging. We used molecular markersto characterize the kin structure of a population of the Río Negro tuco-tuco (Ctenomys rionegrensis), asubterranean species of rodent that is rarely observed above ground. Previous research has revealed thatadults of this species engage in at least periodic episodes of burrow sharing, indicating thatC. rionegrensismaynot be strictly solitary. To explore the kin structure of this species, we used variability at 10 microsatellite locito determine if (1) adults and juveniles captured at the same burrow entrance were parents and o spring and(2) kinship among adults captured together di ered from that among randomly sampled pairs of individuals inour study population. Our analyses revealed that adults and juveniles captured together were not typicallyparents and o spring, suggesting potential mixing of litters among burrow systems. Relatedness among adultscaptured together did not di er from background levels of genetic similarity, providing no evidence thatspatial proximity was associated with kin structure. Collectively, our ndings support the hypothesis thatC. rionegrensisis not strictly solitary but instead engages in burrow sharing by adults and associated litters ofyoung.Los análisis genéticos de parentesco pueden generar importantes ideas sobre la estructura social, particularmente en especies donde las observaciones directas de las relaciones sociales son aún muy discutidas. Utilizamos marcadores moleculares para caracterizar la estructura de parentesco en una población de los tuco-tucos de Río Negro (Ctenomys rionegrensis), una especie de roedores subterráneos que rara vez se observa sobre la super cie. Investigaciones anteriores han revelado que los adultos de esta especie pueden compartir madrigueras, al menos por periodos, indicando que esta especie puede no ser estrictamente solitaria. Para explorar la estructura de parentesco de esta especie utilizamos la variabilidad presente en 10 loci de microsatélites para determinar si (1) adultos y juveniles capturados en la misma madriguera son padres e hijos y (2) el parentesco entre los adultos capturados en las mismas cuevas di ere del de pares de individuos muestreados al azar en la población estudiada. Nuestros análisis revelaron que los adultos y los juveniles capturados juntos típicamente no están emparentados, lo que sugiere una posible mezcla de camadas dentro del sistema de madrigueras. El parentesco entre los adultos capturados juntos, sin embargo, no di rió de los niveles medios de similitud genética, sin proporcionar evidencia de que la proximidad espacial estuviera asociada con la estructura de parentesco. En conjunto, nuestros hallazgos apoyan la hipótesis de que C. rionegrensis no es una especie estrictamente solitaria, sino que existe intercambio de madrigueras entre los adultos y sus camadas asociadas

Dataset supporting the proteomic differences found between excretion/secretion products from two isolates of Fasciola hepatica newly excysted juveniles (NEJ) derived from different snail hosts

Here we present the proteomic profile datasets of two Fasciola hepatica NEJ isolates derived from different snail hosts: Lymnaea viatrix and Pseudosuccinea columella. The data used in the analysis are related to the article ‘A proteomic comparison of excretion/secretion products in Fasciola hepatica newly excysted juveniles (NEJ) derived from Lymnaea viatrix or Pseudosuccinea columella’ (Di Maggio et al., 2019

Across intra-mammalian stages of the liver f luke Fasciola hepatica: a proteomic study

Fasciola hepatica is the agent of fasciolosis, a foodborne zoonosis that affects livestock production and human health. Although flukicidal drugs are available, re-infection and expanding resistance to triclabendazole demand new control strategies. Understanding the molecular mechanisms underlying the complex interaction with the mammalian host could provide relevant clues, aiding the search for novel targets in diagnosis and control of fasciolosis. Parasite survival in the mammalian host is mediated by parasite compounds released during infection, known as excretory/secretory (E/S) products. E/S products are thought to protect parasites from host responses, allowing them to survive for a long period in the vertebrate host. This work provides in-depth proteomic analysis of F. hepatica intra-mammalian stages, and represents the largest number of proteins identified to date for this species. Functional classification revealed the presence of proteins involved in different biological processes, many of which represent original findings for this organism and are important for parasite survival within the host. These results could lead to a better comprehension of host-parasite relationships, and contribute to the development of drugs or vaccines against this parasite

Dataset supporting the proteomic differences found between excretion/secretion products from two isolates of Fasciola hepatica newly excysted juveniles (NEJ) derived from different snail hosts

Here we present the proteomic profile datasets of two Fasciola hepatica NEJ isolates derived from different snail hosts: Lymnaea viatrix and Pseudosuccinea columella. The data used in the analysis are related to the article ‘A proteomic comparison of excretion/secretion products in Fasciola hepatica newly excysted juveniles (NEJ) derived from Lymnaea viatrix or Pseudosuccinea columella’ (Di Maggio et al., 2019)

Across intra-mammalian stages of the liver fluke Fasciola hepatica: a proteomic study

Fasciola hepatica is the agent of fasciolosis, a foodborne zoonosis that affects livestock production and human health. Although flukicidal drugs are available, re-infection and expanding resistance to triclabendazole demand new control strategies. Understanding the molecular mechanisms underlying the complex interaction with the mammalian host could provide relevant clues, aiding the search for novel targets in diagnosis and control of fasciolosis. Parasite survival in the mammalian host is mediated by parasite compounds released during infection, known as excretory/secretory (E/S) products. E/S products are thought to protect parasites from host responses, allowing them to survive for a long period in the vertebrate host. This work provides in-depth proteomic analysis of F. hepatica intra-mammalian stages, and represents the largest number of proteins identified to date for this species. Functional classification revealed the presence of proteins involved in different biological processes, many of which represent original findings for this organism and are important for parasite survival within the host. These results could lead to a better comprehension of host-parasite relationships, and contribute to the development of drugs or vaccines against this parasite

Fasciola hepatica : estudo proteômico e caracterização de proteínas relevantes na relação parasito-hospedeiro

Fasciola hepatica é o parasito causador da fasciolose, doença transmitida através dos alimentos, que afeta a produção pecuária e a saúde humana. Embora a doença seja tratada com anti-helmínticos, as possibilidades de reinfecção e o desenvolvimento de resistência ao triclabendazol exigem novas estratégias de controle. Os produtos de excreção/secreção liberados pelo parasito durante a infecção auxiliam a sobrevivência do parasito, protegendo-o das respostas do hospedeiro, permitindo sua sobrevivência durante um longo período no hospedeiro vertebrado e a finalização do ciclo larval no hospedeiro intermediário. Este trabalho teve como objetivo gerar uma análise proteômica dos estágios intra-mamífero, adulto e NEJ (juvenil recentemente desencistado), de F. hepatica. Até o momento, os dados gerados representam o maior número de proteínas identificadas para este parasito. A classificação funcional revelou a presença de proteínas envolvidas em diferentes processos biológicos, muitos dos quais representam achados originais para este organismo. Além disso, os padrões de infecção dos parasitos são frequentemente ligados ao comportamento do hospedeiro intermediário, o qual pode desempenhar um papel na distribuição e acumulação dos parasitos. Os dois proteomas analisados neste trabalho possuem diferenças em abundância de proteínas individuais e entre as categorias funcionais. Estas diferenças podem ser causadas pelas características do ciclo biológico do parasito em cada hospedeiro (duração do ciclo de vida, quantidade de cercárias geradas, durabilidade das metacercárias, competição com outros parasitos), aspectos biológicos (como idade ou espécie) ou variações ambientais (temperatura, umidade, estação). A compreensão dos mecanismos moleculares subjacentes à interação com os hospedeiros intermediário e definitivo pode fornecer dados que auxiliem a busca de novos alvos no diagnóstico e controle da fasciolose.Fasciola hepatica is the agent of fasciolosis, a foodborne zoonosis that affects livestock production and human health. Although flukicidal drugs are available, re-infection and expanding resistance to triclabendazole demand new control strategies. Parasite compounds released during infection, known as excretory/secretory products, mediate parasite survival within the host. ESP are thought to protect parasites from host responses, allowing them to survive for a long period in the vertebrate host and complete their larval cycle in the intermediate host. This work provides in-depth proteomic analysis of F. hepatica intra-mammalian stages, adult and NEJ (newly existed juvenile), and represents the largest number of proteins identified to date for this parasite. Functional classification revealed the presence of proteins involved in different biological processes, many of which represent original findings for this organism and are can be vital for parasite survival within the host. In addition, infection patterns of parasites are often tied to host behavior, and intermediate host behavior can play a role in shaping the distribution and accumulation of parasites. The two proteomes analyzed here have differences in protein abundance, categories and individual proteins. The differences found here could be due to differences in the biological cycle of the parasite in the host (as duration of the life cycle, amount of cercariae generated, durability of metacercariae, competition with other parasites), biological aspects (as age or species) or environmental variabilities (as temperature, humidity, season). Understanding the molecular mechanisms underlying the complex interaction with the intermediate and definitive host could provide relevant clues, aiding the search for novel targets in diagnosis and control of fasciolosis